(word完整版)电学专题复习五：电与磁知识点梳理和典例分析-教师用,推荐文档

1、电与磁知识梳理和典例分析知识梳理一、磁现象1. 磁性： 磁铁能吸引铁、钴、镍等物质，磁铁的这种性质叫做磁性。2. 磁体： 具有磁性的物质叫做磁体。3. 磁极： 磁体上磁性最强的部分（任一个磁体都有两个磁极且是不可分割的）（1）两个磁极：南极（S）指南的磁极叫南极，北极（N）指北的磁极叫北极。（2）磁极间的相互作用规律：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。4. 磁化： 使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。二、磁场1. 磁场（ 1）概念：在磁体周围存在的一种物质，能使磁针偏转，这种物质看不见，摸不到，我们把它叫做磁场。（ 2）基本性质 ：磁场对放入磁场中的磁体产生磁力的作用。（ 3）磁场的方向：规

2、定在磁场中的任意一点，小磁针静止时，N 即所指的方向就是那点的磁场方向。注意在磁场中的任意一个位置的磁场方向只有一个。2. 磁感线（ 1）概念：为了形象地描述磁场，在物理学中，用一些有方向的曲线把磁场的分布情况描述下来，这些曲线就是磁感线。（ 2）方向：为了让磁感线能反映磁场的方向，我们把磁感线上都标有方向，并且磁感线的方向就是磁场方向。（ 3）特点：磁体外部的磁感线从N极出发回到 S 极，内部从 S 极出发回到 N 极。磁感线是有方向的，磁感线上任何一点的切线方向与该点的磁场方向一致。磁感线的分布疏密可以反映磁场磁性的强弱，越密越强，反之越弱。磁感线是空间立体分布，是一些闭合曲线，在空间不能

3、断裂，任意两条磁感线不能相交。磁感线是为了描述磁场而假想出来的，实际上不存在。3. 地磁场（1）概念：地球周围存在着磁场叫做地磁场。（ 2）磁场的 N 极在地理的南极附近，磁场的S 极在地理的北极附近。（ 3）磁偏角：首先由我国宋代的沈括 发现的。三、电生磁1. 电流的磁效应（ 1） 1820 年，丹麦的科学家 奥斯特 第一个发现电与磁之间的联系。 （ 2）由甲、乙可知： 通电导体周围存在磁场 。（ 3）由甲、丙可知： 通电导体的磁场方向跟电流方向有关。（4）电流的磁效应对应的图2. 通电螺线管（1）磁场跟条形的磁场是相似的。（ 2）通电螺线管的磁极方向跟电流方向有关。3. 安培定则 ：用右手

4、握住螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。四、电磁铁1. 电磁铁定义：电磁铁是一个内部插有铁芯的螺线管。2. 判断电磁铁磁性的强弱（转换法） ：根据电磁铁吸引大头针的数目的多少来判断电磁铁磁性的强弱。3.影响电磁铁磁性强弱的因素（控制变量法）： 电流大小 ； 有无铁芯 ； 线圈匝数的多少结论（ 1）：在电磁铁线圈匝数相同时，电流越大，电磁铁的磁性越强。结论（ 2）：电磁铁的磁性强弱跟有无铁芯有关，有铁芯的磁性越强。结论（ 3）：当通过电磁铁的电流相同时，电磁铁的线圈匝数越多，磁性越强。4.电磁铁的优点（ 1）电磁铁磁性有无，可由电流的有无来控制。（ 2）电磁

5、铁磁性强弱，可由电流大小和线圈匝数的多少来控制 。（ 3）电磁铁的磁性可由电流方向来改变。5. 电磁铁的应用： 电磁起重机、磁悬浮列车、电磁选矿机、电铃、电磁自动门等五、电磁继电器扬声器电磁继电器（1）结构：电磁继电器是由电磁铁、衔铁、簧片、触点（静触点、动触点）组成。（2）工作原理：当较低的电压加在接线柱D、E 两端，较小的电流流过线圈时，电磁铁把衔铁吸下，使B、 C两个接线柱所连的触点接通，较大的电流就可以通过B、 C 带动机器工作了。（ 3）结论：电磁继电器就是利用电磁铁控制工作电路通断的开关。（ 4）用电磁继电器控制电路的好处：用低电压控制高电压；远距离控制；自动控制。六、电动机1.

6、磁场对通电导体的作用（1）通电导体在磁场里，会受到力的作用。（ 2）通电导体在磁场里，受力方向与电流方向和磁感线方向有关。2. 电动机（ 1）基本结构：转子线圈） 、定子（磁体） 、电刷、换向器电刷的作用：与半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。换向器的作用： 使线圈一转过平衡位置就改变线圈中的电流方向。（ 2）原理： 通电线圈在磁场中受力而转动 的原理制成的。通电线圈在磁场中的受力大小跟电流 （电流越大，受力越大）有关。通电线圈在磁场中的受力大小跟磁场的强弱 （磁性越强，受力越大）有关。通电线圈在磁场中的受力大小跟线圈的匝数 （匝数越大，受力越大）有关。（3）应用：直接电动机：（电动玩具、录音

7、机、小型电器等）交流电动机：（电风扇、洗衣机、家用电器等）（4）电动机原理图（有电源 ）：七、磁生电1. 电磁感应现象（1）电磁感应现象是英国的物理学家法拉第 第一个发现的。（2）电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流。感应电流：由于电磁感应产生的电流叫感应电流。（ 3）电流中感应电流的方向与 导体切割磁感线的运动方向 和磁场方向 有关。（ 4）电磁感应原理图：2. 发电机原理：发电机是根据 电磁感应 原理工作的，是 机械能转化为电能 的机器。发电机原理图（ 无电源 ）：3. 直流电和交流电（1）直流电：方向不变的电流叫做直流电。（ 2）交流电：周期性改变

8、电流方向的电流叫交电流。（ 3）产生感应电流大小跟 磁场强度 、切割磁感线速度 、线圈匝数 （导体的长度）有关。（ 4）周期（ T）：（ 5）频率（ f ）：我国交流电周期是0.02s ，频率为 50Hz（每秒内产生的周期性变化的次数是50 次），每秒电流方向改变100 次 。4. 发电机和电动机的区别区别电动机发电机结构有电源无电源工作原理通电线圈在磁场中受力的作用电磁感应能量转化电能转化为机械能机械能转化为电能典例分析例 1图中，请根据小磁针静止时的指向，标出通电螺线管的N 、S 极，线圈中的电流方向和电源的正、负极。分析： 这是磁场方向、磁极相互作用和电流的磁场方向判别的综合问题，通电螺

9、线管可以看作一个条形磁铁，它与左边的小磁针相互作用，根据异名磁极相互吸引，可以判断通电螺线管左端是 S 极，右端是 N 极，再用右手螺旋定则判定电流方向，由电流流向可以确定电源的正、负极。解答： 参见下图。例 2 有一只细钢针，想知道它是否具有磁性，有几种方法？怎样判断？分析： 根据磁体的吸铁性、指向性以及磁极间的作用规律，可以有三种方法判断钢针是否具有磁性。解答： 方法一：将钢针云靠近铁屑，若能吸引铁屑，则钢针有磁性，否则钢针无磁性。方法二： 用细线系住钢针中间，悬挂起来， 使其可以在水平面内自由转动，当它静止时总是指向南北方向，则钢针有磁性；当它静止时指向任意方向，则磁针无磁性。方法三：将

10、小钢针分别靠近小磁针的南北极，如果两次都吸引，说明钢针无磁性；如果一次吸引，一次排斥，说明小钢针有磁性。例 3 根据下图中给出的磁场的一部分磁感线，试在方框内画出适当的磁体，并标明N、 S 极。分析： 根据各种类型的磁体周围的磁感线分布图，可以作出正确的答案，比如条形磁铁、蹄形磁铁等。解答： 答案见下图。例 4 下图甲、乙所示，关于甲、乙两图，下列说法中正确的是：A. 图甲是研究电磁感应现象的装置，利用该实验的原理可以制成发电机。B. 图乙是研究磁场对电流作用的装置，利用该实验的原理可以制成发电机。C. 图甲是研究磁场对电流作用的装置，利用该实验的原理可以制成电动机。D. 图乙是研究电磁感应现

11、象的装置，利用该实验的原理可以制成电动机。分析： 本题要求能正确理解发电机和电动机的工作原理。图甲中，开关闭合后，导体 AB 中有电流通过，受到磁场对它的力的作用。当 AB 导体受到磁场的作用力大于摩擦力时发生运动。由此可知，图甲是研究磁场对电流作用的装置， 利用这个原理可制成电动机。 而图乙中开关闭合后， 导体 ab 在磁场中做切割磁感线运动时，灵敏电流表指针发生偏转，这表明闭合电路中产生了感应电流。所以，图乙是研究电磁感应现象的装置，利用这个原理可制成发电机。解答： C。例 1：根据图中磁铁或通电线圈旁边小磁针静止时的位置，判断磁铁的南北极，标出电源的正负极.分析 根据“小磁针在磁场中静止

12、时北极所指的方向就是该点磁感线方向”，先按条形磁铁磁感线的形状画一条磁感线，并使它通过小磁针，确定磁感线方向，再根据“磁感线在磁体外部总是从磁体的北极出发，回到南极”，便可以确定条形磁铁的南北极.用同样的方法可以确定通电螺线管的南北极，再根据安培定则确定导线中电流方向，那么电流流出的那一端便是电源的正极.两块磁体的磁极彼此靠近，根据图中小磁针的位置，可以确定两磁极同名，画出磁感线的方向均指向磁极，那么两磁极都是S 极 .正确答案：例 2：下列所述情况，哪些说明钢棒有磁性A. 将钢棒一端接近磁针北极，两者互相吸引，再将钢棒的这端接近磁针的南极，两者相互排斥B. 将钢棒一端接近磁针北极时，两者相互

13、排斥D. 将钢棒一端靠近磁针北极时，两者相互吸引，将钢棒调转，则互相排斥分析磁极之间相互作用规律是：“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”，而有磁性的物体有“吸引铁、钴、镍的性质” ，就是说，磁体能吸引钢，钢棒也吸引小磁针.因此“吸引”现象有两种情况：一是磁体吸引铁、钴、镍、钢之类物体，二是异名磁极相互吸引，故以“小磁针一端吸引钢棒”不能判断出钢棒是否有磁性，而“排斥”现象只有一种可能，那就是同名磁极相互排斥，故以“小磁针一端与钢棒相排斥”可以判断出钢棒有磁性，且这端磁极与小磁针的这端磁极属同名磁极.答案： ABD例 3：用图所示装置进行实验探究，研究对象有：铁片、铝片、玻璃片、纸片、钢片，将

14、这些研究对象分别置于 U 形磁铁与回形针之间，请将实验探究的结果填写在下表中：哪些物质插入后回形哪些物质插入后回针会下落形针不会下落分析能够被磁化的物质像铁、钢等物质插入后，马上被磁化有磁性，中间磁性很弱，回形针会落下来，像玻璃片、铝片、纸片等物质不会被磁化，放入后磁性不变，则回形针不会掉下来答案：左侧填：铁片、钢片；右侧填：铝片、玻璃片、纸片例 4：关于磁感线，正确的说法是.A. 用磁感线可以形象地表示磁场的方向和它的分布情况B. 磁感线是磁场中真实存在的线C.磁铁外面的磁感线是从磁铁的南极出来，回到北极D. 在磁场中画出许多曲线，此曲线叫磁感线分析磁体的周围存在磁场，是从放在磁体外的小磁针

15、的指向发生变化判断出来的，因为磁场对放入其中的另一个磁体有力的作用，小磁针正是在这个力的作用下发生了偏转，如果沿着众多小磁针北极所指的方向连成曲线，就得到了假想的磁感线，这根磁感线的方向是从磁体的北极出来，回到南极，它是用来帮助我们研究磁场的情况 .答案： A例 5：下图为奥斯特实验示意图，比较甲与乙可得出的结论是：；比较甲与丙可得出的结论是：.分析该实验中的甲、丙图表明，当有电流通过导体时，就有磁场产生，可通过电流的方向不同，说明小磁针偏转不同，即电流的磁场方向跟电流的方向有关.乙图断开，无电流，则小磁针不偏转.答案：通电导体周围存在着磁场（或电流的磁效应）；电流的磁场方向跟电流方向有关.例

16、 6：如图是张磊同学在研究性学习的活动中为某仓库设计的一种防盗报警器，其踏板放在仓库的门口，电铃和灯泡放在值班室内，观察电路可知，这个报警器的原理是：（ 1）有人踩踏板时.（ 2）无人踩踏板时.分析当有人踩踏板时，低压电路上触点接触，线圈有电流通过产生磁性，把衔铁吸下来，则电铃响；若无人踩踏板时，低压电路不通，灯泡电路工作，灯亮.答案：（ 1）电磁铁有磁性，电铃电路工作，铃响报警（ 2）电磁铁无磁性，灯泡电路工作，灯亮安全例 7：如图所示，闭合电路的一部分导体在磁极间运动，图中小圆圈表示导体的横截面，下列说法中正确的是A. 图 a 的导线中电流方向相同C.图 b 和图 c 的导线中电流方向相反

17、B.图b 和图D. 图c 的导线中电流方向相同a 和图 b 的导线中电流方向相同分析感应电流产生的条件：闭合电路里的一部分导体；在磁场中做切割磁感线运动.由图可知，b、 c 中导线都在磁场中做切割磁感线运动，且又是闭合电路里的一部分导体，所以导线中都有感生电流产生图 a、b 中导体运动方向相同，但磁感线方向相反，故电流方向相反.图 b、 c 中导体运动方向和磁感线方向都相同，故电流方向也相同.答案： B例 8：关于直流电动机和发电机，下列说法正确的是a、.A. 电动机是利用磁场对电流作用的现象制成的，工作时把机械能转化为电能B. 发电机是利用法拉第的发现制成的，工作时把机械能转化为电能D. 交

18、流发电机和直流电动机构造相同，因此它们的工作原理是一样的分析闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流，这种现象叫做电磁感应，利用这种现象制成了发电机，实现机械能转化为电能.通电线圈在磁场里受到力的作用，在磁场里会发生转动，利用这一现象发明了电动机，实现了电能转化为机械能.答案： B例 9：如图所示，当手摇交流发电机线圈以每秒钟5 转的速度转动时A. 电流表指针向右偏转，小灯泡正常发光B.电流表指针向左偏转，小灯泡闪烁发光C.电流表指针左右大幅度摆动，小灯泡不亮D.电流表指针左右小幅度摆动，小灯泡闪烁分析我们知道，线圈以每秒5 转的速度旋转，产生的交流电的频率为5 Hz ，即每秒线圈中的电流方向改变 10